[发明专利]一种航空发动机叶片及该叶片空腔加工、填充方法

权利要求书

1.一种航空发动机叶片，其包括叶身本体，所述叶身本体的两端分别是叶顶部位和叶根部位，其特征在于：所述叶顶部位、叶根部位处分别设有向所述叶身本体位置处延伸的减重空腔。

2.根据权利要求1所述的一种航空发动机叶片，其特征在于：所述叶顶部位的减重空腔占所述叶身本体的体积约为2~5%，所述叶根部位的减重空腔占所述叶身本体的体积约为5~8%。

3.权利要求1或2所述的航空发动机叶片的叶片空腔的加工方法，其包括以下步骤：

S1、预钻孔，采用五轴联动加工机床加工，选取直径合适的钻头沿所述叶顶部位的减重空腔位置处进行等距钻孔，去除大部分的加工余量；

S2、螺旋铣削清角，采用球头铣刀以螺旋加工的方式加工所述减重空腔的两端圆角，去除两端所述圆角的加工余量，且铣削所述圆角的过程中以铣刀的刀轴控制点控制刀轴方向；

S3、异形深腔精铣，采用不同的球头铣刀以螺旋加工的方式对所述减重空腔的整体按照样条曲线控制铣刀刀轴方向进行精铣加工，所述样条曲线由各个所述铣刀所在的切削截面位置处的所述刀轴控制点串联形成；

S4、重复上述S1至S3步骤对所述叶根部位的减重空腔加工。

4.根据权利要求3所述的叶片空腔的加工方法，其特征在于：S1步骤中，所述钻头的直径按照其加工位置的最小槽宽、并且单面预留量为0.2~0.5mm选择，所述钻头的钻孔刀轴方向与所述钻孔所在减重空腔的截面的中心线的方向平行。

5.根据权利要求3所述的叶片空腔的加工方法，其特征在于：S2步骤中，所述铣刀的刀具直径D2与所述减重空腔的两端圆角R的尺寸之间的关系按照1.2R≤D2≤1.6R。

6.根据权利要求3所述的叶片空腔的加工方法，其特征在于：S2步骤中，所述刀轴控制点为所述铣刀位于所述减重空腔的最下端的铣削位置选择两个距离最远的切点，此时所述铣刀所在的轴线相交形成的交点为所述刀轴控制点。

7.权利要求1或2所述的航空发动机叶片的叶片空腔的填充方法，其包括以下步骤：S1、使用漏斗将定量的粉末状环氧发泡胶粘剂分3到6次填入所述叶顶部位的减重空腔内部，填满后，使用刮刀将所述叶顶部位的减重空腔表面的胶粘剂刮平；

S2、将所述叶片置于装夹装置上装夹固定，所述装夹装置将所述叶顶部位的胶粘剂顶紧密封；

S3、将所述装夹装置送入加热炉固化，固化温度为175±5℃，固化时间2-3小时，升温速率1.3-2℃/分钟，当所述加热炉升温至80℃和120℃时分别保温，所述保温时间均为半小时；

S4、冷却，将所述叶片与所述装夹装置拆卸分离；

S5、重复上述S1至S4步骤对所述叶根部位的减重空腔填充处理。

8.根据权利要求7所述的叶片空腔的填充方法，其特征在于：所述S2中，所述装夹装置包括三角支架，所述三角支架上设有活动连接的底座，所述底座的两侧分别设有叶顶装夹机构、叶根装夹机构，所述叶顶装夹机构包括铰接连接的定位座和压紧座，所述定位座的活动端与压紧座的活动端通过插销连接，所述定位座上设有与所述叶顶部位的凸起部相适应的限位槽，所述压紧座上设有与所述叶顶部位的凸起部相配合的V形定位块，所述定位座外部还固定安装有第一安装座，贯彻所述第一安装座设有活动连接的第一顶紧螺栓，所述第一顶紧螺栓另一端连接有所述叶顶部位的减重空腔相匹配的第一仿形压块。

9.根据权利要求7所述的叶片空腔的填充方法，其特征在于：所述叶根装夹机构包括安装于所述底座上的定位板，所述定位板上设有与所述叶根部位外形相匹配的定位卡槽，所述叶根部位的两侧还通过安装块连接有转动连接的压板，所述定位板上还固定连接的有第二安装座，贯彻所述第二安装座设有活动连接的第二顶紧螺栓，所述第二顶紧螺栓另一端连接有所述叶根部位的减重空腔相匹配的第二仿形压块。

10.根据权利要求7所述的叶片空腔的填充方法，其特征在于：所述第一定位座、第二定位座上分别对应所述第一顶紧螺栓、第二顶紧螺栓的移动路径上设有通槽，所述通槽内部分别设有活动连接的滑动块，所述第一顶紧螺栓、第二顶紧螺栓的端部分别从所述滑动块一端伸入活动连接、且分别通过其上的螺帽限位，所述滑动块的另一端分别连接所述第一仿形压块、第二仿形压块。